Katlar arası rijitlik düzensizliği bulunan betonarme yapıların güçlendirilmesi üzerine deneysel bir çalışma

T.C.

SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

KATLAR ARASI RİJİTLİK DÜZENSİZLİĞİ BULUNAN BETONARME YAPILARIN GÜÇLENDİRİLMESİ ÜZERİNE DENEYSEL

BİR ÇALIŞMA Abdulhamit NAKİPOĞLU

YÜKSEK LİSANS TEZİ

İnşaat Mühendisliği/Mekanik Anabilim Dalı

Ocak-2018 KONYA Her Hakkı Saklıdır

"Iüri Üyeleri Başkan

Doç. Dr. Atilia

ÖzÜror

Doç. Dr, Nf. Sami DÖNDUREN

ıJ},e

Doç. Dr. Atilla

ÖzÜrox

Doç. Dr. M.'folga

_ÇÖĞlincu

Abdulhamit

Nr\KİPOĞLU

"Katlar

Arası

Çalışnıa" adlı tez _{çahşması 1giOli2018 tarihinde} aşağıdaki jüri tarafından oy birliği ile

Selçuk tJııiversitesi Fen Bilimleri Enstittisü İnşaat Mühendis]iği Anabilim Dali'nda

ytlKSEK

imza

t 4M

f;P

^Dfu

/

n/7

yrıkarıdaki _{sonuüu ona\riarıın.}

Frof^ Dr. Mustalb YILMAZ

Fi]E Miidürü

Bu tçzdeki biitün bilgilerin etik davranış ve akademik kurallar çerçevesinde elde edi|diğini ve t€z yaz,ım hırallarına uygun olarak hazırlanan bu _{çalışnıada bana} ait tıiıı-ıayan her türill if-ade ve bilginin kal,nağına eksiksiz atıf yapı[dığını bildidriın.

DECLARATIO|{ PAGE

l

i

required by these rules and conduct, I have fully cited and refbreırced all material and

resuhs that are not orisinai tcı th'is work.

Abdulhanrit NAKİpoĞLU Tarih: 'f

3. ü

t.7Ül8

iv

ÖZET

YÜKSEK LİSANS TEZİ

KATLAR ARASI RİJİTLİK DÜZENSİZLİĞİ BULUNAN BETONARME YAPILARIN GÜÇLENDİRİLMESİ ÜZERİNE DENEYSEL BİR ÇALIŞMA

Abdulhamit NAKİPOĞLU

Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği/Mekanik Anabilim Dalı

Danışman: Doç. Dr. M. Sami DÖNDÜREN 2018, 134 Sayfa

Jüri

Doç. Dr. M. Sami DÖNDÜREN Doç. Dr. Atilla ÖZÜTOK Doç. Dr. M. Tolga ÇÖĞÜRCÜ

Dünyanın aktif kuşaklarından Alp-Himalaya deprem kuşağı üzerinde yer alan ülkemiz, her yıl büyük küçük ortalama 20 bin depreme maruz kaldığı için adeta doğal bir laboratuvara dönüşmüştür. Özellikle 1999 Gölcük depremi ve yaşanan diğer depremler sonrasında, betonarme taşıyıcı sisteme sahip hasar görmüş binalar üzerinde yapılan incelemeler, binalardaki taşıyıcı sistem düzensizliklerinin olumsuz etkilerinin deprem yükünün tesiriyle ortaya çıktığını göstermiş olup, depreme dayanıklı betonarme taşıyıcı sistem tasarımındaki en önemli hususlardan birinin yapının düzenli olması gerekliliği olduğunu

ortaya koymuştur. Bu amaçla mevcut yapılarda deprem davranışının ve performansının iyileştirilmesi

üzerine gidilmiş ve bu husus inşaat mühendislerinin önemli çalışma alanı haline dönüşmüştür. Bunun neticesinde birçok güçlendirme projesi oluşturulup uygulanmıştır. Ayrıca 2012 yılında çıkan kentsel dönüşüm yasası ile birlikte de güçlendirme uygulamaları hızla artmıştır. Yapılan bu güçlendirme projelerinde yönetmeliklerde belirtilen şartların göz önünde bulundurulması ve taşıyıcı sistem düzensizliklerinin bu şekilde önüne geçilmesi hayati önem taşımaktadır.

Güçlendirme uygulamalarının deprem anındaki performansı ve davranışı net olarak bilinmediğinden dolayı, yapılan uygulamaların güvenliği ve verimliliği konusundaki endişeler devam etmektedir. Bu endişeler düşünüldüğünde, öncelikli olarak yapılması gerekenler, güçlendirme projelerinin yeterli dikkat ve özenle yönetmeliklere uygun bir şekilde hazırlanması ve uygulama aşamasında da projelerin yerinde doğru şekilde tatbik edilmesidir. Ayrıca laboratuvar ortamında yapılacak olan deneysel çalışmalarla, uygulanması planlanan güçlendirme projelerinin performansının belirlenmesi ile uygulamadaki eksiklikler görülüp can ve mal güvenliğinin üst seviyelere çıkarılabileceği düşünülmektedir.

Yapılan bu tez çalışmasında, TDY-2007'ye göre katlar arası rijitlik düzensizliği (yumuşak kat

düzensizliği) bulunan ve deprem dayanımı yetersiz, 1/3 ölçekli, iki katlı-tek açıklıklı betonarme deney

numuneleri bazı güçlendirme yöntemleri uygulanarak test edilmiştir. Güçlendirme uygulamasının amacı yapılardaki yumuşak kat düzensizliğinin olumsuz etkilerinin giderilmesidir. Deney numunelerine depremi benzeştiren tersinir-tekrarlanır yatay yük uygulaması yapılmıştır. 1. çerçeve, üst katı dolgu duvarlı, alt katında duvar yerine (<>) şeklinde K-Tipi çelik çapraz elemanlarla güçlendirilmiş numunedir. 2. ve 3. çerçeveler ise üst katı dolgu duvarlı ve sırasıyla, alt katı (V) şeklinde düz Tipi ve (>) şeklinde yan V-Tipi çelik çapraz elemanlarla güçlendirilmiş numunelerdir. Güçlendirilmiş bu 3 deney numunesine referans olarak, diğer bir çalışmada deney tabi tutulmuş olan, her iki katı dolgu duvarlı numune ve üst katı dolgu duvarlı alt katı duvarsız yumuşak kat düzensizliğine sahip numune kullanılmıştır.

Çalışmanın sonucunda, deneyleri yapılan 3 adet güçlendirilmiş betonarme çerçeve numunesine ait yük ve deplasman geçmişleri, histerezis ve zarf eğrileri ve enerji tüketimi grafikleri elde edilmiştir. Ayrıca güçlendirilmiş numunelere, diğer çalışmadan alınan referans numunelerin sonuçları da eklenip,

v

tüm deney sonuçları ve elde edilen grafikler karşılaştırılarak yorumlanmıştır. Yapılan karşılaştırmaların neticesinde en uygun güçlendirme tipi belirlenmiş ve elde edilen sonuçlar değerlendirilerek çeşitli önerilerde bulunulmuştur.

Anahtar Kelimeler: Betonarme çerçeve, deprem, depreme dayanıklı yapı tasarımı, düzensizlikler, güçlendirme, yumuşak kat.

vi

ABSTRACT MS THESIS

AN EXPERIMENTAL STUDY ABOUT STRENGTHENING OF REINFORCED CONCRETE BUILDINGS WITH INTERSTOREY STIFNESS IRREGULARITY

Abdulhamit NAKİPOĞLU

THE GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCE OF SELÇUK UNIVERSITY

THE DEGREE OF MASTER OF SCIENCE IN CIVIL ENGINEERING

Advisor: Assoc. Prof. Dr. M. Sami DÖNDÜREN 2018, 134 Pages

Jury

Assoc. Prof. Dr. M. Sami DÖNDÜREN Assoc. Prof. Dr. Atilla ÖZÜTOK Assoc. Prof. Dr. M. Tolga ÇÖĞÜRCÜ

Turkey is one of the earthquake-prone countries. Our country is located on Alpine-Himalayan seismic belt. The country has transformed into a natural seismic laboratory, because nearly twenty thousand small and large earthquakes have occurred every year. Especially after the 1999 Gölcük earthquake and other earthquakes in the past, the studies on the damaged buildings with reinforced concrete structural system showed that the negative effects of the structural irregularities in the buildings come to light by the impact of earthquake load and also revealed that the necessity of being regular of the structure is one of the main principles in the design of earthquake resistant reinforced concrete structural systems. For this purpose, existing structures are handled to improve their earthquake performance and this issue has become an important work area of civil engineers. Thereby, many strengthening projects have been created and implemented. Also, with the urban transformation law that have come into effect in 2012, strengthening applications have increased rapidly. It is vital that in these strengthening projects the conditions set out in the regulations have to be taken into account and that structural irregularities must be avoided in this way.

Since the performance and behavior of strengthening applications in earthquake are not known clearly, the concerns about the safety and efficiency of the applications are still ongoing. When these worries are considered, things need to be done firstly are; preparing the strengthening projects according to regulations with due diligence and care, and implementing the projects correctly on site. It is also thought that with experimental works to be held in laboratory, via determining the performance of the projects that planned to be implemented the deficiencies in practice can be seen and so the safety of life and property can be increased.

In this thesis study, two storey-single span and 1/3 scale reinforced concrete test specimens which have interstorey stiffness irregularity (soft storey irregularity) and insufficient earthquake resistance have been tested by applying some strengthening methods. The purpose of strengthening applications is to eliminate the adverse effects of the soft storey irregularity. Reverse-cyclic horizontal load application was performed on the test specimens to simulate the earthquake. The first frame is the specimen with infill walls on the upper storey, and on the lower storey strengthened with K-type steel diagonal elements shaped (<>) instead of infill walls. 2. and 3. frames are the specimens with infill walls on the upper storey, and on the lower storey strengthened by steel diagonal elements with the shape of straight V-type (V) and turned sideways V-type (>) respectively. For reference to these three strengthened frames, following two frames which were tested in another study were used; a frame with both storeys

vii

infill walls and a frame with soft storey irregularity having infill walls on upper storey and no infills on lower storey.

As a result of the study, load and displacement histories, hysteresis and envelope curves and energy dissipation graphs of these three strengthened reinforced concrete frames were obtained. Besides, the results of the reference samples which have taken from another study were added to the strengthened frames, and all the experimental results and obtained graphs were compared and interpreted. In consequence of comparisons, the most appropriate type of strengthening was determined and obtained results were commented and various suggestions were made.

Keywords: Design of earthquake resistant structure, earthquake, irregularities, reinforced concrete frame, soft storey, strengthening.

viii

ÖNSÖZ

Yüksek lisans eğitimim süresince, benden bilgi ve tecrübesini esirgemeyerek yetişmemi sağlayan, tezin hazırlanması aşamasında ise göstermiş olduğu ilgi ve destekten dolayı danışmanım Sn. Doç. Dr. M. Sami DÖNDÜREN’e, tez çalışması sırasında bilgi paylaşımları ve yardımlarından dolayı Sn. Arş. Gör. Dr. Alptuğ ÜNAL’a teşekkürü bir borç bilirim. Ayrıca bu çalışmada benden destek ve yardımını esirgemeyen Sn. Doç. Dr. Murat ÖZTÜRK’e ve Sn. T. Fikret ÖĞÜTÇÜ’ye gönülden teşekkür ederim.

Aynı zamanda yüksek lisans eğitimim sürecinde bilgi ve tecrübeleri ile bana yol gösteren Mekanik Anabilim Dalı öğretim üyeleri Sn. Prof. Dr. H. Hüsnü KORKMAZ, Sn. Doç. Dr. Mehmet KAMANLI ve Sn. Doç. Dr. M. Tolga ÇÖĞÜRCÜ’ye saygılarımı sunar, teşekkür ederim.

Ayrıca tezimin laboratuvar çalışması kısmında bana yardımcı olan Sn. Yüksel ÇİFTCİ ve İnşaat Mühendisliği Bölümü hocalarım ve asistanlarına çok teşekkür ederim. Bu süreçte benden yardımlarını esirgemeyerek her zaman yanımda olan, beni her zaman cesaretlendiren aileme gösterdikleri ilgi ve anlayıştan dolayı sonsuz teşekkür ederim.

Abdulhamit NAKİPOĞLU KONYA-2018

ix İÇİNDEKİLER ÖZET ... iv ABSTRACT ... vi ÖNSÖZ ... viii İÇİNDEKİLER ... ix SİMGELER VE KISALTMALAR ... xi 1. GİRİŞ ... 1 1.1 Deprem ve Türkiye ... 3

1.2 Depreme Dayanıklı Yapı Tasarımı ... 5

1.2.1 Yapının Hafifliği ... 7

1.2.2 Yapının Düzgünlüğü ve Sürekliliği ... 7

1.2.3 Yapıda Basitlik ve Simetri ... 8

1.2.4 Yapının Rijitliği ve Dayanımı ... 8

1.2.5 Yapının Sünekliği ... 9

1.2.6 Yapının Göçme Modu ... 10

1.2.7 Zemin Koşulları ... 10

1.3 Taşıyıcı Sistem Düzensizlikleri... 10

1.3.1 A Tipi-Planda Düzensizlikler ... 11

1.3.2 B Tipi- Düşey Doğrultuda Düzensizlikler ... 21

1.4 Betonarme Yapılarda Onarım ve Güçlendirme Yöntemleri ... 35

1.4.1 Kirişlerin, Kolonların ve Kolon-Kiriş Birleşim Bölgelerinin Güçlendirilmesi ... 35

1.4.2 Betonarme Perdelerde Güçlendirme ... 38

1.4.3 Çelik Çapraz Elemanlarla Güçlendirme ... 38

1.5 Çalışmanın Amacı ... 39

1.6 Çalışmanın Önemi ... 41

2. KAYNAK ARAŞTIRMASI ... 43

3. MATERYAL VE YÖNTEM... 58

3.1 Betonarme Çerçeve Deney Numuneleri ... 59

3.1.1 Numunelerle İlgili Genel Bilgiler ... 59

3.1.2 Numunelerin Boyutları ... 61

3.1.3 Numunelerin Detayları ... 62

3.1.4 Numunelerin Malzeme Özellikleri ... 65

3.1.5 Numunelerin Hazırlanması ... 67

3.1.6 Numunelerin Güçlendirilmesi ... 71

3.2 Deney Düzeneği, Yükleme ve Ölçüm Tekniği ... 77

3.2.1 Yükleme Düzeneği ... 78

3.2.2 Ölçüm Tekniği ... 80

x

4.1 Deney Sonuçları ... 84

4.1.1 Deney Numunesi- 1 (KÇÇ) ... 84

4.1.2 Deney Numunesi- 2 (DVÇÇ) ... 97

4.1.3 Deney Numunesi-3 (YVÇÇ) ... 108

4.2 Deney Sonuçlarının Karşılaştırılması ... 118

5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER ... 123

5.1 Sonuçlar ... 123

5.2 Öneriler ... 125

xi

SİMGELER VE KISALTMALAR Simgeler

Ac: Kolon enkesit alanı, mm2

Ae: Herhangi bir katta, göz önüne alınan deprem doğrultusunda etkili kesme alanı, mm2

Ag: Herhangi bir katta, göz önüne alınan deprem doğrultusuna paralel doğrultuda perde

olarak çalışan taşıyıcı sistem elemanlarının enkesit alanı, mm2

Ak: Herhangi bir katta, göz önüne alınan deprem doğrultusuna paralel kagir dolgu duvar

alanları, mm2

Ao: Etkin yer ivmesi katsayısı, m/sn2

As: Donatı alanı, mm2

Aw: Kolon enkesiti etkin gövde alanı, mm2

bw: Kiriş genişliği, mm

d: Kiriş faydalı yüksekliği, mm Es: Çeliğin elastisite modülü, MPa

F: Deney elemanının bir katına gelen yük, kN fck: Beton karakteristik basınç dayanımı, MPa

fctd: Beton çekme dayanımı, MPa

fsu: Donatı çekme dayanımı, MPa

fyd: Donatı akma dayanımı, MPa

fyk: Donatı karakteristik akma dayanımı, MPa

g: Yerçekimi ivmesi, m/sn2

H: Toplam çerçeve yüksekliği, mm h: Kiriş yüksekliği, mm

hi: i’inci katın yüksekliği, mm

imin: Atalet yarıçapı, cm

I: Bina önem katsayısı ki: i’inci katın rijitliği

M: Deprem moment büyüklüğü R: Taşıyıcı sistem davranış katsayısı Rs: Yanal kat rijitliği oranı

rs: Yanal kat rijitliği

rs: Ortalama yanal kat rijitliği

s: Etriye donatısı aralığı, mm tw: Profil et kalınlığı, mm

Vmax: Sisteme etki eden maksimum kesme kuvveti, kN

ηbi: i’inci katta tanımlanan burulma düzensizliği katsayısı

ηci: i’inci katta tanımlanan dayanım düzensizliği katsayısı

ηki: i’inci katta tanımlanan rijitlik düzensizliği katsayısı

σa: Çeliğin akma dayanımı, MPa

ρ: Kiriş ya da kolon donatı oranı ρmin: Minimum donatı oranı

λ: Narinlik oranı Δ: Kat ötelenmesi, mm

Δi: i’inci kattaki ötelenme, mm

Ф: Donatı çapı, mm

Фl: Boyuna donatı çapı, mm

xii

Kısaltmalar

ASCE-7: Amerikan Deprem Yönetmeliği

DVÇÇ: Düz V-Tipi Çelik Çapraz Elemanlarla Güçlendirilmiş Numune FRP: Fiber Takviyeli Plastik

FEMA: Amerikan Acil Yönetim Kurumu GIB: Boşluklu Eğimli Takviye Çubuk Sistemi IS 1839-1: Hint Deprem Yönetmeliği

K: Kiriş harflendirilmesi

KÇÇ: K-Tipi Çelik Çapraz Elemanlarla Güçlendirilmiş Numune NZS-4203: Yeni Zelanda Deprem Yönetmeliği

max: En yüksek değer

PGA: Maksimum Yer İvmesi RÇ: Referans Çerçeve Numunesi S: Kolon harflendirilmesi

SI-413: İsrail Deprem Yönetmeliği TDY: Türk Deprem Yönetmeliği TS: Türk Standartları

YKÇ: Yumuşak Katlı Çerçeve Numunesi

1. GİRİŞ

Ülkemizin büyük bölümü aktif deprem riski taşıyan kuşaklar üzerinde yer almaktadır. Bu durum neticesinde deprem, ülkemizde en sık yaşanan ve büyük önem arz eden doğal afetlerden biri olmaktadır. Yerkabuğu üzerinde bulunan plakaların yer değiştirmesinden dolayı gerilip aniden kırılmasına deprem denir. Depremin büyüklüğü de kırılma olayının açığa çıkardığı enerji miktarını belirten bir ölçüttür. Depremler, deprem büyüklüğüne bağlı olarak büyük, orta ve küçük büyüklükte depremler olarak sınıflandırılmaktadır. Büyük depremler, tekrarlanma aralıkları uzun olan ciddi kayıplara ve hasarlara sebep olan depremlerdir. Orta ve küçük büyüklükteki depremler ise çokça oluşup hiç veya az miktarda hasara yol açarlar (Sandıkçı, 2014).

Ülkemiz topraklarında şahit olduğumuz depremler, büyüklükleri düşünüldüğünde anormal olarak hayli çok zarara, kayba ve yıkıma sebebiyet vermektedir. Meydana gelen büyük zayiat ve kayıpların, kırsal kesimlerin beraberinde nüfus yoğunluğunun yüksek olduğu yerleşim yerlerinde de yaşanması, deprem bölgelerinde inşa edilmiş çoğu yapının güvenlik konusunda şüpheli ve yetersiz olduğunu gösterir niteliktedir. Bu durum düşünüldüğünde, inşaat mühendisliği projelerinde, betonarme yapılar için deprem etkisi hayati ehemmiyete sahip olup, bu tür yapılarda deprem yüklemesinin bütün ayrıntılarıyla ele alınıp doğruca hesaplanması ve yapıya uygun bir şekilde etkitilmesi gerekmektedir (Işık, 2006).

Depreme dayanıklı yapı tasarımının ana ilkesi, deprem şiddetine bağlı olarak, can ve mal kayıplarını önlemek amacıyla, yapılarda oluşabilecek hasarların kabul edilebilir sınırlar içerisinde kalmasıdır. Depreme dayanıklı betonarme taşıyıcı sistemli tasarımlarda en hassas konulardan biri ise, yapının düzenli ve sürekli olması gerekliliğidir. Taşıyıcı sistemi düzenli olan her yapı, analitik çözüm, imalat, inşaat ve tasarım dâhil birçok hususta düzensiz bir yapıya göre kullanışlı, hesaplı ve daha mühim olanı emniyetlidir. Özellikle betonarme taşıyıcı sistemli yapılarda, depreme karşı davranış bakımından, yapının düşey ve yatay doğrultuda süreksizlik belirtmesi, aniden dayanım ve rijitlik değişimine uğraması ile kütle farklılıkları içermesi sakınılması gereken olumsuz durumlardır. Bu tür sorunları barındıran bir yapı, taşıyıcı sistem bakımından düzensiz yapı olarak adlandırılır (Öğütçü, 2016). Büyük çoğunlukla deprem yükünün yapıya tesiriyle ortaya çıkan bu olumsuzluklar, taşıyıcı sistemin, yönetmeliklerin ortaya koyduğu şartlar çerçevesinde, düzenli olması gerekliliğinin ne kadar ciddi öneme sahip olduğunu gözler önüne serer. Ancak standartlara uyulmuş olarak varsayılsa da bazı sebeplerden

dolayı, yine de yapılarda düzensizlikler meydana gelebilir. Bu sebepler şöyle açıklanabilir; yapının inşa edileceği arsanın getirebildiği kısıtlamalar, yapı sahibinin istekleri, mimari sebepler ve estetik kaygılar, mimar ile mühendisin eş güdümlü çalışmaması, taşıyıcı sistem seçimine gereken önemi ve özeni göstermeyip taşıyıcı sistem seçimi, aşamasına yeterli zaman ayrılmaması, mühendisin bilgi veya tecrübesindeki eksiklikler, projelendirme aşamasında kullanılan yazılımlara aşırı güvenerek elde edilen sonuçların yorumlanmadan kullanılması, imalat sırasında projeden bağımsız davranılması, denetim eksikliği ve maddi çıkarlar. Bu gibi durumlarda da yapıların deprem davranışlarındaki olumsuzluklar giderilmek için çeşitli iyileştirme yöntemleri aranmalıdır.

Açıkça görülüyor ki 1999 Gölcük depreminden çıkarılan dersle, mevcut yapılarda deprem davranışının ve performansının iyileştirilmesi üzerine gidilmiş ve bu husus inşaat mühendislerinin önemli çalışma alanı haline dönüşmüştür. Ve neticesinde birçok güçlendirme projesi oluşturulup uygulanmıştır. Ancak yapılan bu çalışmaların güvenilirliği ve muhtemel bir deprem esnasında güçlendirilmiş yapıların sunacağı performans konusunda hala endişeler vardır. Bu nedenle güçlendirme hususu üzerine daha da yoğunlaşmak gerekmekte ve güçlendirilmesi planlanan yapıların iyi analiz edilip yapıya uygulanacak projelerin eksiksiz ve doğru olduğundan emin olunması büyük önem taşımaktadır (Korkmaz, 2007).

Bu çalışmada; katlar arası rijitlik düzensizliği bulunan deprem dayanımı yetersiz betonarme yapılarda, yumuşak kat oluşumunun olumsuz tesirlerinin önüne geçilmesi amacıyla çeşitli güçlendirme yöntemlerinin denenip önerilmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda 3 adet 1/3 ölçeğinde, iki katlı ve tek açıklıklı betonarme taşıyıcı sistemli çerçeve deney numuneleri test edilmiştir. Selçuk Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Yapı ve Deprem Laboratuvarında yapılan deneylerde, numunelere depremi benzeştirecek Tersinir-Tekrarlanır yatay yük uygulaması yapılmıştır. İki katında dolgu duvarlı olduğu Referans Numune ile üst katın dolgu duvarlı alt katın boş olduğu katlar arası rijitlik düzensizliğine sahip çerçeve modellerle ilgili deney sonuçları (Öğütçü, 2016) tarafından yapılan çalışmadan alınarak kullanılmıştır. Yapılan 1.deneyde, zemin kata (<>) şeklinde K tipi çelik çapraz güçlendirmesi yapılmıştır. 2. deneyde zemin kata (V) şeklinde düz V tipi çelik çapraz güçlendirmesi yapılmıştır. 3. deneyde ise yine zemin katta (>) şeklinde yan V tipinde çelik çapraz takviyesi yapılarak deney numunesi test edilmiştir. Bütün deney numuneleri özdeş olup hepsinde katlar arası rijitlik düzensizliği yani diğer bir adıyla yumuşak kat düzensizliği mevcuttur. Deneyler sonucunda her bir numuneden elde

edilen yük-deplasman grafikleri, enerji tüketme kapasiteleri ve yatay yük taşıma kapasiteleri belirlenmiştir. Bütün numunelerden elde edilen sonuçlar karşılaştırılarak güçlendirme yöntemlerinin hangisinin daha uygun olacağı ile ilgili yorumlamalar yapılmıştır.

1.1 Deprem ve Türkiye

Yerkabuğu hareketleri neticesinde, kütlelerin maruz kaldığı gerilme etkisi kırılmayla sonuçlandığı anda boşalan muazzam büyüklükteki enerji harmonik titreşim hareketiyle dalgalar halinde yayılarak yeri değişken bir ivmeyle sarsar ve kırar. Binlerce yıldır dünya tarihinde adından çokça söz edilmiş, arkasında çok büyük yıkımlar ve kayıplar bırakmış bu doğal afete deprem veya diğer bir adıyla zelzele denir.

Dünya üzerinde yaşanmış büyük depremler hakkında yapılan incelemeler 2 ana hattın varlığını ortaya koyar. Bunlardan birincisi; yaşanan depremlerin yaklaşık %81’ini kapsayan Pasifik Deprem Kuşağı (Pasifik Ateş Çemberi) diğeri ise %17 oranla Alp-Himalaya Deprem Kuşağı (Alp-Alp-Himalaya Kıvrım Kuşağı)’dır. Nüfusunun %95’ine yakınının deprem riski altında yaşadığı ülkemizde Alp-Himalaya Deprem Kuşağı’nın içinde yer alır (Şekil 1.1). Ülkemiz depremselliğinin ne kadar yüksek olduğunu gözler önüne seren bu kuşak, birbirine zıt uzanan kırıkların oluşturduğu bir ağ görünümüyle Türkiye'yi kuzey, güney ve batı yönlerinden 3 adet fay sistemiyle kuşatır. Bu fay sistemleri ülke tarihimiz boyunca birçok depreme dolayısıyla binlerce kayba sebebiyet vermiştir (Öğütçü, 2016).

Türkiye’de 1992 yılında yayınlanan diri fay haritasında 150 adet fay bulunurken, 2004-2012 yılları arasında yapılan yoğun çalışmalarla bu harita revize edilmiş ve sonuç olarak ülkemizde 326 adet diri fay bulunduğu ortaya konmuştur. Bunların en çok can ve mal kaybı yaratanı şüphesiz Kuzey Anadolu Fay Hattı’dır (Şekil 1.2) (M.T.A., 2012).

Şekil 1.2. Türkiye diri fay haritası serisi(M.T.A., 2012)

Çoğu büyük şehrimizin diri faylar üzerine oturmuş olduğu gerçeği düşünüldüğünde bu yerleşkelerin hem tektonik hem de zemin koşulları sebebiyle yüksek deprem riski taşıdığı belli olmaktadır. Yapı sahası tercihinde yapılan bu hatayla beraber, depreme elverişsiz zeminler üzerinde yapılmış deprem dayanımı yetersiz yapılar, yanlış veya yetersiz malzeme kullanımı, en önemlisi de projelendirme ve uygulama sürecinde yönetmeliklerde belirlenmiş şartlara uyulmaması ve eksik veya uygun olmayan denetimler gibi nedenlerin neticesinde yaşanmış ve yaşanılacak büyük yıkım ve kayıpların ana sebebini doğal afete bağlamak doğru bir yaklaşım olmamaktadır. Depremlerin oluşturacağı hasarları azaltmanın yolu yönetmeliklerde belirlenen şartlara uygun depreme dayanıklı yapılar inşa etmek ve bunları yetkin şekilde denetlemektir. Buna ek olarak toplumu depreme karşı eğitmek hususunda da oldukça hassasiyet göstermek gerekir (Pampal ve Özmen, 2009).

Bir deprem ülkesi olan Türkiye, yapılan çalışmalar sonucunda, depremselliği açısından belirli bölgelere bölünmüştür. 1996 yılında yürürlüğe giren ve önceki haritalardan farklı olarak olasılık metotlarıyla hazırlanmış Türkiye Deprem Bölgeleri

Haritasında 5 ayrı deprem bölgesi bir arada çizilmiştir (Şekil 1.3). I. ve II. Derece deprem bölgelerini, ülke tarihimiz boyunca en sık ve şiddetli depremlere yol açan, Kuzey Anadolu Fay Hattı, Doğu Anadolu Fay Hattı ve Ege Bölgesi’ndeki horst ve graben sisteminin kapsadığı alanlar oluşturmaktadır. III., IV., V. Dereceden bölgeler olarak devam eden bu haritada il-ilçe bazında değişkenlik gösteren genel bir deprem risk tablosu ortaya konmuştur. Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası (TDY, 2007) ile birbirini tamamlar niteliktedir. Yönetmeliğe göre kabul edilen etkin yer ivme katsayısı, I. Derece deprem bölgeleri için 0.4g, II. Derece için 0.3g, III. Derece için 0.2g, IV. Derece için 0.1g olarak alınmalıdır. Burada ‘g’ 9.81 m/s2_{’lik değeriyle yerçekimi ivmesidir. Yönetmelik V.}

Derece için deprem hesabı yapılmasını zorunlu kılmamaktadır (AFAD, 1996).

Şekil 1.3. Deprem bölgeleri haritası (AFAD, 1996) 1.2 Depreme Dayanıklı Yapı Tasarımı

Depreme dayanıklı yapı tasarımının temelinde rijitlik, süneklik ve dayanım bakımından istenilen seviyeye ulaşmak yatar. (TDY, 2007) yönetmeliği de koyduğu şartlar çerçevesinde aslında bu 3 olgu üzerinde yoğunlaşır. İstenilen, yapının tamamen hiçbir hasar görmeden dimdik ayakta durması değildir. Optimum seviyede rijit, sünek ve dayanımlı bir yapıda, yapının sürekliliği ve düzenliliği göz önünde bulundurularak yapıya etkiyen yüklerin güvenli bir biçimde toprağa yani zemine aktarılması amaçlanmaktadır.

(TDY, 2007)’ye göre inşası planlanan binalar için deprem yüklemesi düşünüldüğünde hasar sınırlaması ilkeleri şöyledir;

1. Hafif şiddetli depremler için binalardaki taşıyıcı ve taşıyıcı olmayan sistem elemanlarının hiçbir şekilde hasar görmemesi,

2. Orta şiddetli depremler için taşıyıcı ve taşıyıcı olmayan elemanlarda meydana gelebilecek hasarın belirli sınırda ve tamir edilebilir seviyede kalması,

3. Şiddetli depremler için de temel ilke olarak, can güvenliğinin sağlanması maksadıyla kalıcı yapısal hasar oluşumunun sınırlandırılması gerekmektedir.

Bahsedilen şiddetli deprem; 50 yılda aşılma olasılığı %10 olan ve konut, işyeri tarzında bina önem katsayısı I=1 olan binaların tasarım depremi olarak kullanılacak depremdir. Bu ilkeler inşası planlanan yeni yapılar için geçerlidir. Ancak hali hazırda inşası tamamlanmış, hasar görmüş veya risk teşkil eden yani hasara meyilli eski yapılarda da bu ilkeler kontrol edilmeli ve yapıların deprem performansı analiz edilmelidir. Yapıyla ilgili yeterli bilgi seviyesine ulaşılıp, yapılan teknik incelemelerle meydana gelmiş/olası hasar düzeyi belirlendikten sonra ekonomik fayda/maliyet analizleri de düşünülüp gerekli görüldüğü takdirde bu mevcut yapılar (TDY, 2007)’de belirlenen şartlara bağlı bir şekilde güçlendirme ve onarım aşamalarından geçirilmelidir. Güçlendirme ve onarım uygulamalarının uygun biçimde yapılamayacağı veya yapılsa dahi can güvenliği riskini ortadan kaldıramayacağı durumlarında, yapıların varlığından kaçınmak gerekir. Bu durumda yapının yıkımı kaçınılmazdır.

Betonarme yapıların projelendirme ve inşası aşamalarında çoğu zaman yapılan hatalar; yönetmeliklere uygun olmayan, yanlış ve eksik analiz edilmiş projeler, projeye uygun olmayan imalatlar, etkin olmayan teknik kontrol ve denetimler, kusurlu ve yanlış işçilik, eksik, yetersiz veya yanlış malzeme kullanımı, yapı için yanlış yer seçimi, elverişsiz zemin koşulları vs. olarak sıralanabilir. Bu gibi hataların bir veya birkaçı, yapının, tamamlanma aşamasından bağımsız olarak, ağır hasar görmesine ve göçmesine sebep olmaktadır. Dolayısıyla betonarme taşıyıcı sistem tasarımının doğru ve etik bir şekilde yapılması ve tatbik edilmesi icap etmektedir (Öğütçü, 2016).

Yaşanılan depremlerden çıkarılan sonuçlar, depreme dayanıklı yapı tasarımının daha mimari aşamadayken başlaması gerektiğini göstermektedir. Deprem güvenliğinin sağlanması amacıyla, taşıyıcı sistemin seçiminde, mimari ve statik tasarımda dikkat edilmesi gereken bazı kritik noktalar ön plana çıkmaktadır. Bunlar yapının hafif, basit ve simetrik olma durumu, düzgün ve sürekli olması, rijitliği ve dayanımı, göçme modu, sünekliği ve oturacağı zeminin koşulları ve benzeri durumlardır (Hisar, 2014).

1.2.1 Yapının Hafifliği

Yapının maruz kalacağı herhangi büyüklükte bir depremde yapıya etkiyecek olan yatay yükler direkt olarak yapının ağırlığı ile orantılıdır. Yani yapı ne kadar hafifse olası bir depremde üzerine o kadar az yük alır. Dolayısıyla hafiflik deprem güvenliği açısından oldukça önemli bir kriterdir. Ve malzeme seçimi esnasında hafif malzemeler tercih edilmelidir. Ayrıca düzgün bir mimari tasarımla yapıyı hafifletmekte mümkündür.

1.2.2 Yapının Düzgünlüğü ve Sürekliliği

Depreme dayanaklı taşıyıcı sistem tasarımı yapılırken yapıda yatay ve düşey yönde yük aktarımı problemi ve ekstra kesit zorlanmalarının yaşanmaması için taşıyıcı elemanların dizilimi iki yönde de düzgün ve sürekli olmalıdır (Şekil 1.4). Düşey taşıyıcı elemanlar olan kolon ve perdelerin, temel üst kotundan çatı üst kotuna kadar sürekli olarak devam etmesi ve aşağı doğru inildikçe bu elemanların boyutlarında herhangi bir azalma ve yerleşim düzeninde sapma olmaması gerekmektedir. Çünkü örneğin konsol kirişe oturtulmuş bir kolon, yapıda ekstra çok büyük moment etkisine sebep olur. Kaçınılması gereken bu durum zaten (TDY, 2007) tarafından da kesinlikle yasaklanmıştır. Diğer bir taraftan, taşıyıcı sistemin düzgün ve sürekli olacak şekilde tasarlanmasıyla, deprem anında elastik davranışın ötesindeki yük taşıma kapasitesi ve plastik mafsal sayısı arttırılmış olacak ve dolayısıyla yapının enerji yutan kısmı büyüyecektir (Öğütçü, 2016).

Şekil 1.4. Uygun ve uygun olmayan bazı süreklilik ve düzgünlük durumları (Öğütçü, 2016)

1.2.3 Yapıda Basitlik ve Simetri

Yapıların deprem performansları incelenerek elde edilen deneyimler, basitlik ve simetri hususunu ön plana çıkartır. Basit ve simetrik olarak tasarlanmış bir yapı, deprem davranışı bakımından daha olumludur. Basit yapıların deprem etkisindeki davranışı da basit olduğu için, tasarım aşamasında, davranış tahmininde bulunmak ve statik çözümlemeler yapmak karmaşık bir yapıya nazaran çok daha rahat olmaktadır. Bilakis karmaşık ve simetrik olmayan bir yapıda modelleme aşaması oldukça uzun sürerken, yapının simetrik olmamasından kaynaklı ekstra burulma momenti oluşumu ciddi bir problem olarak ortaya çıkmaktadır. Bunların yanı sıra basit tasarımlarda, projeler net bir şekilde ortada olacağı için yapım aşamasında karşılaşılan hatalarda da azalmalar görülmesi çok muhtemeldir (Hisar, 2014).

Simetriklikten uzaklaşan yapılarda kütle merkezi ve rijitlik merkezi arasındaki mesafe yani eksantrisite büyümekte ve yapıya etkiyecek deprem yüküyle, yapı kat düzeyinde ciddi bir burulma momentine maruz kalmaktadır. Oluşan kat burulma momenti kolonları ekstra kesme kuvvetleriyle zorlamaktadır ki bu hiç istenmeyecek bir durumdur (Döndüren ve ark., 2007). Ayrıca yapının simetrik olmamasından kaynaklı maruz kalacağı burulma momenti, Şekil 1.5’te görüldüğü gibi dilatasyonlar yapılarak daha basit ve simetrik parçalara bölünerek azaltılabilir.

Şekil 1.5. Dilatasyon boşluklarıyla yapının daha basit ve simetrik hale gelmesi (Toptaş, 2012)

1.2.4 Yapının Rijitliği ve Dayanımı

Depreme dayanıklı taşıyıcı sistem tasarımında en önemli hususlardan biriside rijitliktir. Yapı ne kadar rijit ise o kadar az deplasman yapar, ki istenilen durumda budur. Yapının yatay ve düşey yönde yüke maruz kalmasıyla oluşabilecek ikinci mertebe moment etkisinde kalmaması için meydana gelebilecek deplasmanların minimum seviyede tutulması gerekir. Rijtitliği arttırmak yer değiştirme talebini düşürerek yapının

Planda simetriden ayrılma

alacağı hasarı da azaltır. Yapının rijitliği büyük oranda düşey yönde çalışan elemanlarla alakalıdır. Kat yükseklikleri azaltılıp her katta birbirine yakın tutularak, dolgu duvar alanları her katta olacak şekilde yeterli miktarda arttırılarak, kesit boyutları büyütülerek veya çeşitli güçlendirme yöntemleri uygulanarak yapının yetersiz olan rijitliği arttırılabilir.

Yatay yönde deprem yüklemesi altında yapının rijitliğinin en önemli kıstası toplam deplasmandan ziyade katlar arası göreli deplasman miktarlarıdır. Katlar arasında oluşan ani rijitlik farklılıkları deprem etkisiyle yatayda zorlanan yapının stabilitesini bozarak deprem enerjisini tek bir kata yoğunlaştırır. Bunun neticesinde meydana gelen yumuşak kat oluşumu yaşanılan depremlerin yıkımla sonuçlanmasının başlıca sebeplerindendir. Dolayısıyla depreme dayanıklı yapı tasarımında yapının sürekli olarak rijitliğinin yüksek olması çok önemlidir (Özmen ve ark., 2007).

Depreme dayanıklı taşıyıcı sistem tasarımında istenilen dayanım durumu, yük etkisi altındaki taşıyıcı elemanların oluşan kesit zorlarını kırılma yaşanmadan taşımasıdır. Türk Deprem Yönetmeliği 2007 de deprem güvenliği açısından, yapının maruz kaldığı deprem enerjisini yeterli sayıda plastik mafsal oluşumu ile sönümleyerek tüketmesini ve sünek davranmasını öngörür. Bu sebeple kapasite tasarımı ilkesi benimsenmiştir. Bu bağlamda daha sünek bir kırılma tipi olan eğilme kırılmasının kesmeden önce yaşanması için güçlü kolon zayıf kiriş prensibi ile hareket edilmektedir. Kolonların, kiriş taşıma kapasitelerinden %20 daha güçlü olacak şekilde tasarlanması uygun görülmüştür. Bunun neticesinde şiddetli bir deprem anında ilk etapta kolonlar hasar almayacak, oluşan hasarın çok büyük bir kısmı kirişlerde meydana gelecektir. Çünkü kirişlerde oluşan hasar yapının göçmesine sebep olmaz ve sünek davranışı ile yapının boşaltılması için yeterli zamana olanak sağlar (Sandıkçı, 2014).

1.2.5 Yapının Sünekliği

Süneklik herhangi bir dış yük etkisinde taşıyıcı sistemin veya taşıyıcı elemanın dayanım kaybı yaşamadan veya göçmeden çok daha fazla deformasyon yapabilme yeteneğidir. Yapının sünek olmasındaki amaç, deprem kaynaklı büyük etkilerin sistemde veya elemanda şekil değiştirme yoluyla emilmesidir. Etkilerin büyük bir kısmı emildiği takdirde sistemde dolaşan deprem yükü sönümleniş olacak ve azalacaktır. (TDY, 2007)’ye göre I. ve II. Derece deprem bölgelerinde yapılacak binalarda süneklik düzeyi yüksek taşıyıcı sistem kullanmak zorunludur. Yapıların sünek tasarlanmasıyla deprem

anında oluşan enerjinin plastik deformasyonlarla sönümlenmesi icap etmektedir. Ortaya çıkan deformasyon talebi yapıda meydana gelecek plastik mafsallarla karşılanır. Oluşan plastik mafsallarla büyük şekil değiştirmelere izin verilip deprem enerjisinin çoğu sönümlenmiş olur ve böylece yapının yıkımı gerçekleşmeden depremden çıkma olasılığı büyük ölçüde artar. Bunun yanı sıra yeterli süneklik seviyesinde tasarlanmayan yapılar deprem esnasında büyük hasara maruz kalıp göçme durumuna geçmektedir (Işık, 2006).

1.2.6 Yapının Göçme Modu

Birincil olarak deprem yüklemesine göre yapılan tasarımda kesitler öngörülen etkilere karşı koyacak şekilde boyutlandırılırken, özellikle düşey taşıyıcı elemanların dayanımlarını kaybederek tüm sistemin göçmesinden veya burkulma gibi ani göçmeden uzak kalınmak istenir. Yapının göçme durumuna erişmeden oluşan plastik mafsallarla yeterli sünek davranışı göstermesi ana ilkedir. Betonarme yapı elemanlarının kesitlerinde betonun ezilmesinden önce donatının akması beklenir. Dolayısıyla istenilen göçme modu sünek olan eğilme durumunun gevrek olan kesme durumundan önce yaşanmasıdır (Öğütçü, 2016).

1.2.7 Zemin Koşulları

Depreme dayanıklı yapı tasarımıyla ilgili başlıca disiplinlerden biride şüphesiz geoteknik deprem mühendisliğidir. Yapının tasarımı ve uygulanması aşamasında, uygun zemin etüdünün yapılması ve yapının oturduğu temelin dayanımının yeterli olması ciddi önem arz eden gerekliliklerdendir. Özellikle deprem anında oluşabilecek zemin sıvılaşması hususu, taşıma gücü yenilmesiyle zeminin kayma dayanımının tamamen kaybına ve bunun sonucunda yapıda çok ciddi hasarlara ve göçmeye neden olabilir. Olası sıvılaşma durumu araştırılmalı ve önüne geçebilmek için zeminde veya yapıda çeşitli yöntemlerle gereken iyileştirmeler yapılmalıdır (Day, 2002).

1.3 Taşıyıcı Sistem Düzensizlikleri

Düzensizlikler kısaca; deprem yüklemesi altında binalara çeşitli istenmeyen, olumsuz davranışlar sergileten, kaçınılması gereken, taşıyıcı sistemlerdeki düzen bozukluklarıdır. Süreksizlikler, dayanım ve rijitlik farklılıkları bunlara örnektir. (TDY,

2007) göre düzensiz binalar planda düzensiz ve düşey doğrultuda düzensiz olmak üzere 2 bölüme ayrılmıştır. Bu düzensizliklerden A1 (Burulma Düzensizliği) ve B2 (Yumuşak Kat Düzensizliği) deprem hesap yönteminin seçiminde etken olan düzensizlik türleridir.

1.3.1 A Tipi-Planda Düzensizlikler

1.3.1.1 A1- Burulma Düzensizliği

Binalarda çoğunlukla plan boyutunda simetrikliğin olmamasından kaynaklı oluşan burulma düzensizliği çağdaş deprem yönetmeliklerinin çoğunda bahsi geçen düzensizlik tiplerindendir. Simetri bozukluğu sistemi düşey eksen doğrultusunda dönme eylemine zorlar, bu hâle burulma denir. Yapının plandaki simetrisi ne kadar sağlanırsa burulma düzensizliğinden o kadar kaçınılmış olunur (Şekil 1.6) (Döndüren ve ark., 2007).

Şekil 1.6. Burulma momentine maruz kalmış yapı

Burulma düzensizliğini tetikleyen ana etkenler, yapının plandaki geometrisi ile plandaki rijitlik dağılımıdır. Düzensizliğin önüne geçebilmek için, binanın simetrik olmasına dikkat edilmelidir. Ve kat planında, rijitlik merkezi ve kütle merkezi arasındaki uzaklık diğer bir deyişle eksantrisite olabildiğince küçük tutulmalıdır. Sistemde kütle merkezi ile rijitlik merkezi arasında eksantrisite oluşumu, yatay yüklerin sisteme etki etmesi durumunda, kat düzeyinde burulma momenti meydana gelir (Şekil 1.7). Kat burulma momenti düşey taşıyıcı elemanlarda ekstra kesme kuvveti oluşturur. Deprem yükleri altında hâlihazırda yüksek kesme kuvvetlerinin etkisinde olan bu elemanlara, bir de katta oluşan burulma momentinden dolayı ekstra kesme kuvvetlerinin etkimesi

istenmeyen bir durumdur (Şekil 1.8). Kat düzeyindeki bu burulma momentini azaltmak ya da eğer mümkünse, tamamen yok etmek için, kütle merkezi ile rijitlik merkezinin birbirine çok yakın olması veya üst üste çakışması gerekmektedir. Kütle merkezi neredeyse sabit, yerinin kaydırılamayacağı bir noktada olarak düşünülebilir. Çünkü bu merkezin konumunu değiştirmek için kattaki kütle dağılımını değiştirmek gerekir ki, bu oldukça zordur. Ama rijitlik merkezinin konumu, kolonların ve perdelerin rijitlikleriyle oynanarak değiştirilebilir (Döndüren ve ark., 2007).

Şekil 1.7. Planda eksantrisite oluşumu ve deprem sonrası burulma düzensizliği hasarı (Arnold, 2006)

Şekil 1.8. Burulma düzensizliği hasarı (Topçu, 2008)

CM: Ağırlık Merkezi CR: Rijitlik Merkezi e: Eksantrisite

Rijitlik dağılımı ve geometrik yapı açısından düzenli olan sistemlerde de, burulma düzensizliği oluşabilmektedir. Burada burulma düzensizliği oluşumunun başlıca sebebi, planda kenar akslar üzerindeki taşıyıcı elemanların rijitliklerinin az olmasıdır. Bu durumda da bahsi geçen elemanların boyutlarının büyütülmesiyle düzensizliğin önüne geçilebilir (Gök, 2013).

1.3.1.1.1 Türk Deprem Yönetmeliği’nde (TDY 2007) Burulma Düzensizliği

A1 tipi burulma düzensizliği (TDY, 2007)‘de şu şekilde tanımlanmıştır;

 Birbirine dik iki deprem doğrultusunun herhangi biri için, herhangi bir katta en büyük göreli kat ötelemesinin o katta aynı doğrultudaki ortalama göreli ötelemeye oranını ifade eden Burulma Düzensizliği Katsayısı ηbi’nin 1.2’den büyük olması durumu [ηbi

= (Δi)max / (Δi)ort > 1.2] (Şekil 1.9).

 Göreli kat ötelemelerinin hesabı, ± %5 ek dış merkezlik etkileri de göz önüne alınarak binanın herhangi bir i’inci katında burulma düzensizliğin bulunması durumunda, 1.2 < ηbi ≤ 2.0 olmak koşulu ile bu katta uygulanan ±%5 ek dış merkezlik, her iki deprem

doğrultusu için Denk.1.1’de verilen Di katsayısı ile çarpılarak büyütülecektir.

Di=

(

1.2

)

(1.1)

 (TDY, 2007) ayrıca, çoğu çağdaş deprem standardından ayrılarak, ηbi burulma

düzensizliği katsayılarının 2.00 değerinden büyük olması durumunda, “Eşdeğer Deprem Yükü” yöntemi yerine “Dinamik Hesap” yöntemleriyle çözümlemelerin yapılmasını öngörmektedir. Çünkü eşdeğer deprem yükü yöntemi hesap yaparken 1.titreşim periyodu ele alınır ancak zaten burulmanın olası etkisi daha çok sonraki periyotlarda ortaya çıkar (Çizelge 1.1).

Çizelge 1.1. Eşdeğer deprem yükü yönteminin uygulanabileceği binalar

Deprem Bölgesi Bina Türü Toplam Yükseklik _Sınırı

1-2 Her bir katta burulma düzensizliği katsayısının ηbi

≤

koşulunu sağladığı binalar HN ≤ 25m

1-2

Her bir katta burulma düzensizliği katsayısının ηbi

≤ 2.0

koşulunu sağladığı ve ayrıca B2 türü düzensizliğinin olmadığı binalar

HN ≤ 40m

3-4 Tüm binalar HN ≤ 40m

1.3.1.1.2 Diğer Bazı Çağdaş Deprem Yönetmeliklerinde Burulma Düzensizliği

 Amerikan ve Hint Deprem Yönetmeliklerinde burulma düzensizliği;

Burulma düzensizliği Türk Deprem Yönetmeliği’nden farklı olarak (ASCE-7, 2002)’de de işlenmiştir. Hint Deprem Yönetmeliği’nde ise diğer birçok hususta olduğu gibi burulma düzensizliği de birebir Amerikan Yönetmeliği ASCE’ den alınmıştır. (ASCE-7, 2002)’ye göre burulma düzensizliği normal burulma düzensizliği, aşırı burulma düzensizliği olmak üzere iki kısımda incelenmiştir. Burulma düzensizliğinin tanımı şu şekilde yapılmaktadır:

Herhangi bir kattaki oluşacak maksimum kat ötelenmesinin yine o kattaki ve aynı doğrultudaki ortalama kat ötelenmesine oranı 1.2’yi geçerse normal burulma düzensizliği oluşur. Bu oran 1.4’ü geçtiği takdirde aşırı burulma düzensizliği gözlemlenir.

Normal veya aşırı burulma düzensizliği oluşan yapılarda diyaframların düşey elemanlarla bağlantı noktaları için tasarım yükleri %25 oranında arttırılarak etkinir. Bu yükleme artışı sadece rijit veya yarı-rijit diyaframa sahip yapılarda uygulanır.

 Avrupa Birliği Deprem Yönetmeliğinde burulma düzensizliği;

(Eurocode 8, 2004) burulma düzensizliğini daha farklı bir şekilde ele almıştır. Herhangi bir katta veya herhangi bir doğrultuda (x veya y), yapının eksantrisitesi ve burulma yarıçapı aşağıdaki bağıntılara uymalıdır.

0.3rx ≥ex ve 0.3ry ≥ey (1.2)

rx ≥ls ve ry ≥ls (1.3)

Burada dönme yarıçapı her bir kat kütlesinin polar atalet momentinden hesaplanabilir.

(1.4)  İran Yönetmeliği’nde burulma düzensizliği;

Her bir kattaki rijitlik merkezi ve ağırlık merkezi arasındaki mesafe o doğrultudaki katın toplam uzunluğunun %20 ‘sini geçemez (Standart 2800, 2007).

1.3.1.2 A2- Döşeme Süreksizliği

Döşemelerde çoğunlukla, tesisat, mekanik, elektrik işleri nedeniyle açılan boşlukların ani diyafram süreksizliklerine yol açmasıyla oluşan düzensizlik tipidir (Şekil 1.10 ve 1.11).

Şekil 1.11. Döşeme boşluğu (Coşkun, 2009)

Döşemeler genellikle, sağladığı kolaylıklardan dolayı rijit diyafram varsayımıyla modellenir. Döşeme sisteminde yapılan rijit diyafram kabulü, döşemenin bir bütün olarak tek parça halinde, yatay yöndeki iki doğrultuda deplasman ve bu düzleme dik olan eksen doğrultusunda dönme yaptığı manasına gelir. Dolayısıyla, döşeme üzerindeki herhangi bir noktada deplasman ve dönme açıları biliniyorsa, diğer noktalardaki bu değerlerde tayin edilebilecektir. Rijit diyafram içinde kalan kirişlerde eksenel uzama oluşmayacaktır. Döşemede büyük boşlukların varlığı, döşemenin istenilen rijit diyafram davranışından uzaklaşmasına neden olabilir. Kattaki boşluk oranı arttıkça bu durum daha da barizleşir ve sonucunda döşeme üzerindeki noktalar düzlem içinde birbirlerine kıyasla rijit hareketten farklı bir öteleme yaparlar (Gök, 2013).

1.3.1.2.1 Türk Deprem Yönetmeliği’ne Göre Döşeme Süreksizliği

Türk Deprem Yönetmeliği’nde döşeme süreksizliği birkaç türde tanımlanmıştır. Herhangi bir kattaki döşemede (Şekil 1.12);

I – Merdiven ve asansör boşlukları dâhil, Ab=Ab1+Ab2 şeklindeki boşluk alanları

toplamının A kat brüt alanının 1/3’ünden fazla olması durumu,

II – Deprem yüklerinin düşey taşıyıcı sistem elemanlarına güvenle aktarılabilmesini güçleştiren yerel döşeme boşluklarının bulunması durumu,

Şekil 1.12. Döşeme süreksizliği düzensizliği durumları (TDY, 2007)

Ayrıca (TDY, 2007)’ye göre A2 tipi döşeme süreksizliği düzensizliğinin olduğu binalarda, 1. ve 2. Derece deprem bölgelerinde, döşemelerin, deprem yüklerini düşey taşıyıcı elemanlara güvenli bir şekilde aktardığının hesap yapılarak doğrulanması istenmektedir.

1.3.1.2.2 Diğer Bazı Çağdaş Deprem Yönetmeliklerinde Döşeme Süreksizliği

 ASCE/Hint/İran Yönetmeliklerinde döşeme-diyafram süreksizliği;

(ASCE-7, 2002)’ye göre ani diyafram süreksizlikleri, rijitlikteki farklılıklar, döşemelerdeki açık, boş alanlar (boşluklar) ve kesilmiş alanlar sonucu ortaya çıkan diyafram süreksizliği diye isimlendirilmiş düzensizlik tipidir. Bu döşeme boşluklarının toplam döşeme alanına oranı ½ yani %50’sinden fazla olduğu ya da bir kattaki diyafram rijitliğinin diğer bir komşu katın diyafram rijitliğine oranı %50’den büyükse yapıda diyafram-döşeme süreksizliği düzensizlik türü mevcuttur. Güvenli bölgede kalmak için yine burulma düzensizliğinde olduğu gibi bu tür düzensizliklerde de diyaframların düşey elemanlarla bağlantı noktaları için tasarım yükleri %25 oranında arttırılarak etkinir.

Bu düzensizlik Hint ve İran Deprem Yönetmeliklerinde de yine ASCE ile aynı şekilde işlenmiştir.

 Eurocode-8 Yönetmeliği’nde döşeme-diyafram süreksizliği;

Avrupa Birliği Deprem Yönetmeliği (Eurocode 8, 2004) bu düzensizlik türü ile ilgili herhangi bir açıklama yapmamıştır.

1.3.1.3 A3- TDY'de Planda Çıkıntılar Düzensizliği

Binanın plan görünüşünde çeşitli girinti çıkıntılar yapılarak genellikle simetriği bozuk bir şekilde inşa edilmesidir. Bu durum ani süreklilik farklılığı gibi olumsuzluklara yol açabilir (Şekil 1.13).

Şekil 1.13. Planda çıkıntı yapmış bina(Sandıkçı, 2014)

Yine A2 tipi düzensizlikte olduğu gibi plandaki şekli H, L ve T benzeri olan yapılarda da döşemenin rijit diyafram kabulü yeterli doğru yaklaşımı sağlamayabilir (Şekil 1.14). Binada döşeme süreksizliklerinin ve bina planında çıkıntıların olması (A2, A3 tipi düzensizlikler) durumunda rijit diyafram varsayımı doğru olmayan neticeler yansıtabilmektedir. Yapılması gereken; döşemenin düzlem içi hareketi düşünülerek, döşemeyi yeterli adette üç boyutlu kabuk elemanlara parçalayıp oluşturulacak sonlu elemanlar modelinin çözümlenmesidir. Oluşturulan modelde kat kütlelerinin döşeme düğüm noktalarına uygun bir biçimde dağıtmak gerekmektedir (Gök, 2013).

Şekil 1.14. Planda çıkıntı yapmış l harfi şeklinde apartman, konya

1.3.1.3.1 Türk Deprem Yönetmeliği’ne Göre Planda Çıkıntılar Düzensizliği

Bina kat planlarında çıkıntı yapan kısımların birbirine dik iki doğrultudaki boyutlarının her ikisinin de, binanın o katının aynı doğrultulardaki toplam plan boyutlarının %20'sinden daha büyük olması durumu bu düzensizliğin Türk Deprem Yönetmeliğine göre tanımıdır (Şekil 1.15) (TDY, 2007).

Şekil 1.15. Planda çıkıntılar düzensizlik durumu (TDY, 2007)

Döşeme süreksizliği düzensizliğinde olduğu gibi, A3 tipi planda çıkıntılar ile ilgili düzensizliğinin bulunduğu binalarda da, 1. ve 2. Derece deprem bölgelerinde, döşeme yüklerinin güvenle doğru bir şekilde aktarıldığı hesapla sabit olmalıdır (TDY, 2007).

1.3.1.3.2 Diğer Bazı Çağdaş Deprem Yönetmeliklerinde Döşeme Süreksizliği

 ASCE/Hint Yönetmeliklerince planda çıkıntılar düzensizliği;

Amerikan yönetmeliği ASCE planda çıkıntılar bulunan yapılarda taşıyıcı sistem elemanlarının oluşacak maksimum eksenel yüklemeye karşı dayanımının yeterli olması gerektiğini belirtmektedir. ASCE ve Hint Deprem Yönetmeliklerine göre, planda çıkıntılar bulunan yapılarda çıkıntı yapan uzunluğun aynı doğrultudaki yapının toplam uzunluğuna oranı 0.15’den büyük olursa düzensizlik meydana gelir (Şekil 1.16).

Plandaki çıkıntılar düzensizliklerinde de diyaframların düşey elemanlarla bağlantı noktaları için tasarım yükleri %25 oranında arttırılarak etkinir (ASCE-7, 2002).

Şekil 1.16. Planda çıkıntılar düzensizliği (IS 1893-1, 2002)

 İran Deprem Yönetmeliği’nde planda çıkıntılar düzensizliği;

İran Deprem Yönetmeliği binanın planının ana akslarına göre simetrik veya simetriğe çok yakın olmalı öngörüsünde bulunmaktadır. Plandaki herhangi bir girinti çıkıntı durumunda; oluşan girinti veya çıkıntının boyutu aynı doğrultudaki toplam boyutun %25’ini geçmemelidir (Standart 2800, 2007).

 Eurocode-8’de planda çıkıntılar düzensizliği;

Planda girinti ve çıkıntı düzensizliği; bina planda toplu bir durumda olmayıp, H, I gibi şekillere sahipse her iki doğrultudaki girinti ve çıkıntılar, ilgili dış boyutun %25’ini geçmesi durumunda meydana gelir (Öztürk, 2013).

1.3.2 B Tipi- Düşey Doğrultuda Düzensizlikler

1.3.2.1 B1- Komşu Katlar Arası Dayanım Düzensizliği ( Zayıf Kat )

Diğer bir adı da komşu katlar arası dayanım düzensizliği olan zayıf kat düzensizliği kısaca; taşıyıcı sistemin herhangi bir kattaki yatay yük taşıma kapasitesinin bir üst kata göre aniden azalması sonucu oluşan düzensizliktir.

Binalarda düşey yük etkileri ve deprem yüklemesiyle oluşan kesme kuvveti ve moment tesirleri, alt katlardan üstlere doğru azalmaktadır. Bu bağlamda üst katlara çıkıldıkça taşıyıcı elemanların kesit boyutları küçülmektedir. Komşu iki kat arasında düşey taşıyıcı elemanların boyutları, karşılaması gereken tasarım yüküne bağlı olarak değişmeyebilir. Fakat çeşitli sebeplerden dolayı dolgu duvarlara sahip olmayan katlarda, yatay yük taşıma kapasitesi yani dayanım azımsanmayacak miktarda düşmektedir. Bununla beraber bazı banka, atölye, dükkân, mağaza, iş merkezi, konferans salonları, restoranlar vb. bulunan binalarda mimari ve estetik amaçlarla bazı kolon ve perdelerin kaldırılması durumunda o kattaki etkili kesme alanı ciddi miktarda düşmektedir. Dolayısıyla, bina kat düzeyinde düşey taşıyıcı elemanların ve dolgu duvarların azlığı durumları neticesinde zayıf kat düzensizliği oluşumu kaçınılmaz olmaktadır (Işık, 2006) (Şekil 1.17-1.20).

Şekil 1.18. Imperial County belediye binası zayıf kat hasarı, 1979 Imperial County depremi, M = 6,4

(Tezcan ve ark., 2007)

Şekil 1.19. Casa Micasa binası zayıf kat hasarı, 1972 Nicaragua depremi, M = 6,2 (Tezcan ve ark., 2007)

Şekil 1.20. Zayıf kat hasarı görmüş bina (Sandıkçı, 2014)

1.3.2.1.1 TDY 2007’de Zayıf Kat Düzensizliği

Genellikle zemin katta taşıyıcı elemanların azaltılması ve dolgu duvarların kaldırılmasıyla meydana gelen bu düzensizlik Türk Deprem Yönetmeliği’nde şu şekilde açıklanmıştır;

Betonarme binalarda, birbirine dik iki deprem doğrultusunun herhangi birinde, herhangi bir kattaki etkili kesme alanının, bir üst kattaki etkili kesme alanına oranı olarak tanımlanan Dayanım Düzensizliği Katsayısı ηci’nin 0.80’den küçük olması durumu

(Denk 1.5).

ηci = (ΣAe)i / (ΣAe)i+1 < 0.80 (1.5)

Herhangi bir kattaki etkili kesme alanı şöyle tanımlanmıştır;

ΣAe = ΣAw + ΣAg + 0.15 ΣAk (1.6)

Burada; Ae: Etkili kesme alanı

Aw: Kolon enkesiti etkin gövde alanı (depreme dik doğrultudaki kolon çıkıntılarının alanı

Ag : Deprem doğrultusuna paralel perde enkesit alanı

Ak: Deprem doğrultusuna paralel kargir dolgu duvar alanı (kapı ve pencere boşlukları

hariç)

Ayrıca Türk Deprem Yönetmeliği B1 tipi düzensizliğin bulunduğu binalarda şu durumları da şart koşmaktadır; hesap edilen herhangi bir kattaki dolgu duvarı alanlarının toplamı bir üst kattakine nazaran daha fazlaysa, ηc hesabı yapılırken dolgu duvarlar göz

önüne alınmayacaktır. 0.60 ≤ (ηci)min < 0.80 aralığında (TDY, 2007)’de verilen deprem

yük azaltma katsayısı (R katsayısı), 1.25 (ηci)min değeri ile çarpılarak her iki deprem

doğrultusunda da yapının tamamına uygulanması gerekmektedir. Fakat ηci < 0.60 değeri

hiçbir zaman kabul edilemez. Bu durumda, zayıf kat düzensizliği bulunan katın, taşıma gücü ve rijitliğinin arttırılarak deprem hesabının tekrardan yapılması gerekmektedir.

1.3.2.1.2 Diğer Bazı Çağdaş Deprem Yönetmeliklerinde Zayıf Kat Düzensizliği

 ASCE/Hint/İran Yönetmeliklerinde zayıf kat düzensizliği;

Zayıf kat hususu birçok yönetmelikte Türk Deprem Yönetmeliği’ne benzer şekilde irdelenmiştir. Amerikan Deprem Yönetmeliği (ASCE), Hindistan Yönetmeliği ve İran Yönetmeliği dayanım düzensizliğini özetle şöyle açıklar;

Herhangi bir katın yanal dayanımı bir üst katın yanal dayanımının %80’inden küçük olmamalıdır. Kat dayanımı hesap yapılan doğrultudaki kat kesmesini karşılayan bütün elemanların dayanımları toplamıdır (ASCE-7, 2002).

 Eurocode-8 Yönetmeliği’nde zayıf kat düzensizliği;

Eurocode-8 zayıf kat düzensizliği durumunu ciddi boyutta işlenmemiştir. Eurocode-8 komşu katların dayanımlarının fazla farklılık göstermeden birbirine yakın olmalıdır.

1.3.2.2 B2- Komşu Katlar Arası Rijitlik Düzensizliği (Yumuşak Kat)

Komşu katlar arası rijitlik düzensizliği yani yumuşak kat düzensizliği bir binada herhangi bir katın rijitliğinin bir üst veya bir alt katın rijitliğine göre makul olmayacak kadar az veya çok olması durumudur. Dolayısıyla komşu katların göreli deplasmanlarının

kıyaslamasında ani değişimler görülmesi durumudur. Bu durumda rijitliği daha az olan ve daha fazla deplasman yapmış olan kat yumuşak kat olarak adlandırılır (Şekil 1.21).

Şekil 1.21. Giriş kat-yumuşak kat düzensizliği Örnek-1 (Topçu, 2008)

Genellikle bina giriş katlarında görülen yumuşak kat düzensizliğinin oluşmasının en önemli sebepleri şunlardır:

 Binada herhangi bir katın yüksekliğinin, bir üst katın yüksekliğinden fazla olması durumu.

 Binanın herhangi bir katında dolgu duvarların olmaması veya bir üst kata kıyasla çok az olması durumu.

Sokağa adımımızı attığımız anda etrafımızdaki binalara göz gezdirecek olursak, birçok binanın zemin katında, banka, galeri, süpermarket, mağaza vb. gibi işletmeler amacıyla, dış dolgu duvarların olması gereken yerlerinde cam kaplamaların bulunduğunu fark edebiliriz. Ve yine, otel lobisi, sanayi gibi farklı kullanım amaçlarından dolayı, bina giriş katının diğer katlardan daha yüksek inşa edildiğini görürüz. Fakat bu durumlar sonucunda, binaların, dolgu duvar eksikliği ile ve yükseklik artırımı ile rijitliği azalmış olan bu katlarında yumuşak kat, yani rijitlik düzensizliği oluşumu kaçınılmaz olmaktadır (Şekil 1.22).

Şekil 1.22. Giriş kat yumuşak kat düzensizliği Örnek-2, 1999 (Tezcan ve ark., 2007)

Ne yazık ki, ülkemizde çoğu konut ve işyeri binası, bilhassa zemin katlarında, yumuşak kat düzensizliği göz önünde bulundurulmadan inşa edilmiş ve hala bu şekilde inşa edilmeye devam edilmektedir. Bomba kat olarak da ifade edilen yumuşak katlar, binanın deprem yüklemesi etkisi altındaki davranışını olumsuz yönde etkilemektedir. Sadece bu katlardaki düşey taşıyıcı elemanlarda plastik mafsal oluşumuyla, deprem enerjisi bu bölgelerde yoğunlaşmakta ve sonucunda da binanın çökmesine veya kullanılamaz hale gelmesine sebep olmaktadır (Tezcan ve ark., 2007) (Şekil 1.23). Yumuşak kat olan binalarda, deprem etkisiyle titreşime geçen binanın enerjisi, dolgu duvarı olmayan ve yüksekliği fazla olan kısımlardaki düşey taşıyıcı elemanlarda boşalarak binanın göçmesine sebep olmaktadır (Kaplan, 2008). 1999 yılında yaşadığımız Gölcük Depremi’nde de ana caddeler üzerindeki hasar gören ve yıkılan binaların çoğunluğunda, bu sebeplerden ötürü yumuşak kat oluştuğu tespit edilmiş ve hasar ve yıkımın ana sebebi bu düzensizliğin dikkate alınmamasına bağlanmıştır (Şekil 1.24 ve 1.25).

Şekil 1.23.Yumuşak kat durumundayken ve istenilen plastik mafsal oluşumu (Öğütçü, 2016)

Şekil 1.24. Giriş kat yumuşak kat düzensizliği Örnek-3 ve 4,1999 (Topçu, 2008)

Şekil 1.25. Giriş kat yumuşak kat düzensizliği Örnek-5 ve 6,1999 (Sandıkçı, 2014)

Kaliforniya, Amerika’da 9 Şubat 1971 tarihinde yaşanan San Fernando depreminde de (M=6.5), Olive View Hastanesinin beş katlı Tıbbi Müdahale ve Bakım

binasının zemin kat kolonları, dolgu duvar yokluğundan ötürü, ağır hasara uğramıştır (Şekil 1.26) (Tezcan ve ark., 2007).

.

Şekil 1.26. Olive View hastanesi yumuşak kat ve zayıf kat hasarı, 1971 Kaliforniya Depremi, M = 6,5

(Tezcan ve ark., 2007)

Yumuşak kat oluşumu bina ara katlarında da meydana gelebilir. Yine sebep kat rijitliğinin komşu katlara nazaran makul olmayacak seviyede az olmasıdır (Şekil 1.27).

1.3.2.2.1 TDY 2007 (Türk Deprem Yönetmeliği 2007)’De Yumuşak Kat Düzensizliği

Türk Deprem Yönetmeliği yumuşak kat düzensizliğini şu formülle ortaya koymuştur;

Birbirine dik iki deprem doğrultusunun herhangi biri için, herhangi bir i’inci kattaki ortalama göreli kat ötelemesi oranının bir üst veya bir alt kattaki ortalama göreli kat ötelemesi oranına bölünmesi ile tanımlanan Rijitlik Düzensizliği Katsayısı ηki ’nin

2.0’den fazla olması durumudur (TDY, 2007) (Denk.1.8,1.9).

ηki = (Δi /hi)ort / (Δi+1 /hi+1)ort > 2.0 (1.8)

veya

ηki = (Δi /hi)ort / (Δi−1/hi−1)ort > 2.0 (1.9)

Türk Deprem Yönetmeliği’ne göre A1 tipi burulma düzensizliğinde olduğu gibi yumuşak kat düzensizliği de diğer çağdaş deprem yönetmeliklerinden farklı olarak deprem hesap yönteminin seçiminde etkin rol oynamaktadır.

1.3.2.2.2 Diğer Bazı Çağdaş Deprem Yönetmeliklerinde Yumuşak Kat Düzensizliği

 ASCE/Hint/İran Yönetmeliklerinde yumuşak kat düzensizliği;

Amerikan yönetmeliği yumuşak kat düzensizliğini biraz daha farklı bir şekilde irdeler. Bu yönetmeliğe göre yumuşak kat 2’ye ayrılır (ASCE-7, 2002).

1. Normal yumuşak kat: Yanal rijitliği bir üst katınkine oranla %70’den az olan katlar veya yine yanal rijitliği üzerindeki 3 katın ortalama yanal rijitliğine oranlandığında %80’den az olan katlar normal yumuşak kattır.(Şekil 1.28) 2. Aşırı yumuşak kat: Yanal rijitliği bir üst katın yanal rijitliğinin %60’ından az olan

katlar ya da üzerindeki 3 katın yanal rijitlik ortalamasının %70’inden az olan katlar aşırı yumuşak kat olarak isimlendirilir.

Şekil 1.28. Yumuşak kat düzensizliği durumu (IS 1893-1, 2002)

Hint ve İran deprem yönetmelikleri de yumuşak kat düzensizliği hakkında ASCE ile birebir şekilde formülizasyon yapmıştır.

 Eurocode-8 Yönetmeliği’nde yumuşak kat düzensizliği;

Dolgu duvarların az olduğu katlarda kaybolan rijitliğin telafisi olarak aynı kattaki kolon güçlerinin artırılmasını tavsiye etmektedir. Avrupa Standardı, ayrıca binada birinci katta duvarlar yapılmış ve mesken olarak kullanılıyor olsa bile daha sonra iş yeri olarak kullanılmasının muhtemel olduğunu itibara alarak, birinci katta kolon etriyelerinin kolonun tüm boyunca sarılma bölgesi gibi sıklaştırılmasını önermektedir (Kaplan, 2008).

 Japon Deprem Yönetmeliği’ne göre yumuşak kat düzensizliği;

Japon yönetmeliği yumuşak kat düzensizliğinin önüne geçmek için daha güvenli bir yaklaşımda bulunarak şöyle bir formül ortaya koymaktadır. Buna göre belirlenen yanal rijitlik oranı her 0.6‘dan az olamaz (Denk.1.10)(Ishiyama, 2011).

R

=

r̅s (1.10)

Burada;

R

r_s: Yanal rijitlik; kat yüksekliğinin ortalama bir deprem hareketi sonucunda ortaya çıkan yanal sismik kuvvetin etkisiyle oluşan kat deplasmanına bölünmesiyle bulunan değer r̅ : Ortalama yanal kat rijitliği _s

 Bulgaristan, Yeni Zelanda ve İsrail deprem standartlarına göre yumuşak kat düzensizliği;

Bulgaristan Standardında (1987) komşu katlar arasında rijitlik oranı %50’den az ise yumuşak kat olarak değerlendirilir. Binaya gelecek yük hesabında proje yükü belirlenirken yumuşak kat yükünün daha fazla alınmasını önerir ve yumuşak kat taşıyıcı sisteminin, üç misli daha fazla yatay yük taşıyacak kapasiteye sahip olması istenmektedir (Kaplan, 2008).

Yeni Zellanda Standardına (NZS-4203, 1992) göre eşdeğer deprem yükü yönteminin düşey doğrultudaki düzenlilik gereklerini sağlamak için her bir katın yanal deplasmanının o katın yüksekliğine oranı makul bir seviyede birbirine yakın olmalıdır.

İsrail Standardına (SI-413, 2004) göre herhangi bir kat, üzerindeki katın yatay rijitliğinin %65’inden daha az veya üzerindeki 3 katın rijitlik ortalamasının %70’inden az olursa bu kat yumuşak kat olarak adlandırılır.

1.3.2.3 B3- Taşıyıcı Sistemin Düşey Elemanlarının Süreksizliği

Taşıyıcı sistemin düşey elemanlarının süreksizliği, binada kolonların ve perdelerin simetriği bozularak kesitlerinin alt katlara doğru azaltılması, bu elemanların bazı katlarda eksik olması veya yerinin tehlikeli bir biçimde değiştirilerek yapıyı ekstradan zorlaması durumudur.

Düşey taşıyıcı elemanların süreksizlik durumunda olmaları, sistemin deprem güvenliğini oldukça olumsuz bir şekilde etkilemektedir. Şekil 1.29-1.31’de görüldüğü üzere, düşey taşıyıcı elemanlar, bazı katlarda çıkarılmakta, konsol kirişlere oturtulmakta veya verilen kaçıklıklarla düşey doğrultuda süreksiz hale getirilmektedir. Bu tarz binaların, deprem yükü etkisinde yıkılmamaları neredeyse mümkün değildir (Sandıkçı, 2014).

Şekil 1.29. Çakışmayan kolon aksı(Topçu, 2008)

(a) (b)

Şekil 1.30. a) Konsola oturan kolon, b) Düşey doğrultuda taşıyıcı eleman süreksizliği (Topçu, 2008)

1.3.2.3.1 TDY 2007’de Taşıyıcı Sistemin Düşey Elemanlarının Süreksizliği

(TDY, 2007) düşey taşıyıcı elemanların süreklilik durumu ile ilgili şu durumlar üzerinde yoğunlaşmıştır (Şekil 1.32);

a) Kolonların binanın herhangi bir katında konsol kirişlerin veya alttaki kolonlarda

oluşturulan guselerin üstüne veya ucuna oturtulmasına hiçbir zaman izin verilmez.

b) Kolonun iki ucundan mesnetli bir kirişe oturması durumunda, kirişin bütün

kesitlerinde ve ayrıca gözönüne alınan deprem doğrultusunda bu kirişin bağlandığı düğüm noktalarına birleşen diğer kiriş ve kolonların bütün kesitlerinde, düşey yükler ve depremin ortak etkisinden oluşan tüm iç kuvvet değerleri %50 oranında arttırılacaktır.

c) Üst katlardaki perdenin altta kolonlara oturtulmasına hiçbir zaman izin verilmez. d) Perdelerin binanın herhangi bir katında, kendi düzlemleri içinde kirişlerin üstüne

açıklık ortasında oturtulmasına hiçbir zaman izin verilmez.

Şekil 1.32. Düşey taşıyıcı sistem elemanlarının süreksizliği durumu (TDY, 2007)

a) b)